專利名稱：制備甲硅烷基有機胺的方法
技術領域：
本發明涉及含有有機甲硅烷基的叔胺的制備方法。含有有機甲硅烷基團的胺也稱作甲硅烷基有機胺。
背景技術：
含有有機甲硅烷基的叔胺尤其適用作玻璃和其它材料的粘合劑。此類胺還廣泛用于織物處理和個人護理用品。EP0531948B1公開了一種制備甲硅烷基有機胺的方法，其公開了一種具體的制備含有有機甲硅烷基的仲胺和叔胺的方法，該方法是通過將甲硅烷基有機胺和作為催化劑的一氧化鈀接觸。盡管該方法使起始物料基本定量轉化，但是其產物胺需要進一步的加工，例如蒸餾，以達到所需的純度和產物濃度。
發明內容
所以本發明的一個目的是提供另一種制備含有有機甲硅烷基的叔胺的方法，其至少削弱了現有技術中的缺點，并且通過一步合成就獲得高的產率和高的純度而不需要進一步的蒸餾加工。該目的通過制備甲硅烷基有機胺的方法來實現，所述方法包括以下步驟(A)在反應器中提供式I的甲硅烷基有機胺[R^O^C^hSiinnNHh，(B)式I的甲硅烷基有機胺在顆粒態貴金屬存在下，在100-300°C的溫度下反應以生成式II的甲硅烷基有機胺產物[R2a(R1O) 3_aSiR3]yNH3_y，其中每一個R1和R2基團分別獨立地選自具有少于20個碳原子的烷基、芳基、芳烷基和環烷基；R3選自具有少于20個碳原子的二價烴基，并且a = 0、1、2或3 ;n = 1或者η = 2或者η = 1和2 (即甲硅烷基有機伯胺和甲硅烷基有機仲胺的混合物)；以及y = 3。
具體實施例方式本發明的方法只得到含有有機甲硅烷基的叔胺，即式II中的指數“y” = 3。該反應優選不使用溶劑。使用溶劑的難點在于高的反應溫度，在這種高的反應溫度下只能使用高沸點的溶劑。但是這類溶劑會導致需要復雜的加工。在本發明的方法中，在例如EP0531948B1中所描述的貴金屬催化劑和賤金屬氧化物被用作催化劑。為了本發明的目的，貴金屬為元素周期表第5和第6周期的8-10族的元
ο為了本發明的目的，甲硅烷基有機胺的有機甲硅烷基團是具有直接的硅-碳鍵 (Si-C)的取代基。該取代基在式I和式II中表示為R2。式I和式II的甲硅烷基有機胺可以含有0-3個R2取代基。不過，為了本發明的目的，甲硅烷基有機胺中的有機甲硅烷基團也包含碳與硅通過氧原子連接的取代基，即有機氧取代基。該取代基在式I和式II中表示為R1。式I和式II的甲硅烷基有機胺可以含有0-3個R1取代基。有機甲硅烷基團可以同時包含這兩種取代基，但在本發明的方法中優選只含有碳與硅通過氧原子相連接的取代基的有機甲硅烷基團，即式I和式II中的指數“B”為0。式I和式II的甲硅烷基有機胺含有R3取代基，該取代基選自具有少于20個碳原子的二價烴基。R3可以為，例如，亞烷基、亞環烷基、亞芳基、或者亞芳烷基。優選的式I的胺為其中R1為甲基、乙基或者苯基；R2是甲基或者乙基；R3是具有 1-3個碳原子的亞烷基的那些。式I的胺可以是，例如，單(三甲氧基甲硅烷基丙基)胺、 單(乙烯基二甲氧基甲硅烷基丙基)胺、單(3，3，3_三氟丙基二甲氧基甲硅烷基丙基)胺、 單(甲基二甲氧基甲硅烷基丙基)胺、雙(三甲氧基甲硅烷基丙基)胺、雙(甲基二甲氧基甲硅烷基丙基)胺、單(三乙氧基甲硅烷基丙基)胺、雙(三乙氧基甲硅烷基丙基)胺、單 (苯基二甲氧基甲硅烷基丙基)胺、雙(苯基二甲氧基甲硅烷基丙基)胺和單(三甲氧基甲硅烷基甲基)胺或者這些物質的混合物。本發明所述的方法可以在任何標準的反應器中進行，以實現固體和液體之間的接觸。所述反應器可以為，例如，固定床反應器、具有攪動床的反應器或者流化床反應器。本發明的方法能夠克服現有技術中需要蒸餾加工的缺點。通過一步合成即可以獲得高純度的含有有機甲硅烷基的叔胺。除了需要過濾掉催化劑之外，不需要進一步的提純。 因此可以省去蒸餾或其它提純過程。使用本發明的方法能夠將甲硅烷基有機伯胺轉化為甲硅烷基有機叔胺。這通過下面的反應圖解I來舉例說明。甲硅烷基有機仲胺也可轉化為甲硅烷基有機叔胺(見下面的反應圖解中的反應 II)或者甲硅烷基有機伯胺和甲硅烷基有機仲胺的混合物可轉化為甲硅烷基有機叔胺(見下面的圖解中的反應III)。在下面的圖解中通過制備三(三乙氧基甲硅烷基丙基胺)的實施例顯示了可能的反應。顆粒態貴金屬形式的催化劑組分可以包含少量的氧化物或者氫氧化物形式的貴金屬。催化劑組分中貴金屬的比例應當不少于20重量％，優選為至少50重量％，更優選為至少75重量％，特別優選為至少85重量％，特別為至少95重量％。
權利要求
1.制備甲硅烷基有機胺的方法，其包括以下步驟(A)在反應器中提供式I的甲硅烷基有機胺[Aa^OUiRlNHh，(B)式I的甲硅烷基有機胺在顆粒態貴金屬的存在下，在100-300°C的溫度下反應以生成式II的甲硅烷基有機胺產物[R^O^OUiRlNHh，其中每一個R1和R2基團分別獨立地選自具有少于20個碳原子的烷基、芳基、芳烷基和環烷基；R3選自具有少于20個碳原子的二價烴基，并且a = O、1、2或3 ;n = 1或者η = 2 或者η = 1和2;以及y = 3。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，a= O。
3.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述貴金屬為鈀或銠。
4.如權利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，所述貴金屬存在于載體上。
5.如權利要求1-4之一所述的方法，其特征在于，所述反應是在惰性氣體氣氛下進行的。
6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述惰性氣體在反應過程中連續通入到反應器中。
7.如權利要求5或6所述的方法，其特征在于，在反應過程中將氫氣通入到反應器中。
8.如權利要求6或7所述的方法，其特征在于，將氣體通入到液體反應混合物表面以
全文摘要
本發明涉及一種制備甲硅烷基有機胺的方法，該方法包括以下步驟(A)在反應器中提供式I的甲硅烷基有機胺[R2a(R1O)3-aSiR3]nNH3-n，(B)式I的甲硅烷基有機胺在顆粒態貴金屬的存在下，在100-300℃的溫度下反應以生成式II的甲硅烷基有機胺產物[R2a(R1O)3-aSiR3]yNH3-y，其中每一個R1和R2基團分別獨立地選自具有少于20個碳原子的烷基、芳基、芳烷基和環烷基；R3選自具有少于20個碳原子的二價烴基，并且a＝0、1、2或3；n＝1或者n＝2或者n＝1和2；y＝3。
文檔編號C07F7/18GK102161675SQ20111003850
公開日2011年8月24日 申請日期2011年2月12日 優先權日2010年2月12日
發明者C·韋伯, D·沃爾夫 申請人:贏創德固賽有限公司